用您的電源縮短測試時間的10 項(xiàng)提示

用您的電源縮短測試時間的10 項(xiàng)提示

提示1停止對DUT 的等待
　　大多數(shù)測試程序都會在等待上花去大部份時間。除非您正在傳送大量數(shù)據(jù)，否則計算機(jī)、I/O和儀器通常都不是問題所在。在升級您的計算機(jī)硬件或采用更快儀器之前，應(yīng)仔細(xì)檢查程序的執(zhí)行過程。

第一層次的改進(jìn)
　　從查看測試是否把DUT 置于下次測試所要求的狀態(tài)開始。例如若DUT在測試開始時需關(guān)機(jī)。那么在上次測試完成后應(yīng)將其關(guān)機(jī)。如果特定測試需要DUT預(yù)熱，那么應(yīng)把它放在測試過程的后面，由系統(tǒng)定時器保證DUT有足夠長的開機(jī)時間。這些辦法能提供很大的速度改進(jìn)，雖然并非總能實(shí)行（一個精心制定的測試計劃通常已考慮了這一層次的優(yōu)化）。

第二層次的改進(jìn)
　　優(yōu)化的下一層次要依據(jù)實(shí)際測試要求。典型步驟為：
　　·把負(fù)載加至DUT，設(shè)置其編程狀態(tài)，等待DUT 輸出穩(wěn)定
　　·用繼電器連接測量設(shè)備，等待繼電器吸合
　　·設(shè)置測量儀器，等待設(shè)置完成
　　·初始化測量，等待測量完成
　　·斷開繼電器
　　·切斷電源
　　·等待DUT 輸出穩(wěn)定
　　通常每一步都包括等待動作的完成。此外，大多數(shù)DUT在加電或負(fù)載條件改變后，都需要一段穩(wěn)定時間。通過把編程和等待階段分開，您可在等待的同時編程一臺儀器，以重新安排測試。
　　·把負(fù)載加至DUT
　　·用繼電器連接測量設(shè)
　　·設(shè)置測量儀器
　　·等待所有上述動作完
　　－ 繼電器吸合
　�。� 測量儀器穩(wěn)定
　�。� DUT 輸出穩(wěn)定
　　·初始化測量
　　·等待測量完成
　　·斷開繼電器
　　·切斷電源
　　·等待DUT 輸出穩(wěn)定

　　重疊等待周期，以把總延遲減到最小。當(dāng)DUT趨于穩(wěn)定時，測試程序正忙于編程繼電器和設(shè)置測量儀器。
　　為實(shí)現(xiàn)重疊的等待，使用公共或全局定時器。每一個設(shè)置儀器或DUT 的例行程序都要告訴全局定時器每個動作的持續(xù)時間；從而確定哪一動作需要最長的等待。然后當(dāng)測量或其它測試要求完成前述命令時，調(diào)用一個簡單的等待功能，一直等待到全局定時器期滿后再繼續(xù)。
　　·把負(fù)載加至DUT
　　·用繼電器連接測量設(shè)備
　　·設(shè)置測量儀器
　　·等待全局定時器
　　·初始化測量
　　·等待全局定時器
　　·斷開繼電器
　　·切斷電源
　　采用這種方法，測試就不需要等待超過儀器設(shè)置所絕對必須的時間，也使編程更為簡單。

提示2用多臺電源和重疊的GPIB 操作縮短測試時間
　　如果測量速度是基本要求，則可考慮用多臺單路輸出電源代替一臺多路輸出電源。由于采用多臺電源，您就可重疊GPIB 操作，避免多路輸出電源中相繼命令處理所造成的延遲。在一臺多路輸出電源中，要依次處理發(fā)送至各輸出的命令，一次一路輸出。而當(dāng)使用多臺電源，在一臺電源處理命令的同時另一臺電源可接受命令，依此類推。
　　在電源進(jìn)行查詢時，這項(xiàng)技術(shù)更顯其優(yōu)點(diǎn)。對于多路輸出電源，在查詢下一輸出前，您必須發(fā)送測量命令，并取回該輸出的響應(yīng)。由于測量必須一項(xiàng)一項(xiàng)地進(jìn)行，完成這樣的查詢就需要花兩個測量周期。
　　OUTPUT Dev1;"VOUT1?"
　　ENTER Dev1;"Volt1
　　OUTPUT Dev1;"VOUT2?"
　　ENTER Dev1;"Volt2
　　而對于多臺儀器，您可首先發(fā)送命令至所有電源，以開始測量，然后取回響應(yīng)。由于測量是重疊的，這一查詢就只需要一個測量周期。
　　OUTPUT Dev1;"MEAS:VOLT?"
　　OUTPUT Dev2;"MEAS:VOLT?"
　　ENTER Dev1;"Volt1
　　ENTER Dev2;"Volt2
　　當(dāng)您使用VISA 軟件驅(qū)動程序時，viQueryf()是便于查詢的功能。但這一功能不允許重疊操作。為進(jìn)行重疊查詢，用viPrintf　　() and viScanf()把查詢分成若干步。例如：
　　viPrintf(viDev1, "MEAS:VOLT?\n");
　　viPrintf(viDev2, "MEAS:VOLT?\n");
　　viScanf(viDev1, "%lf",&Volt1);
　　viScanf(viDev2, "%lf",&Volt2);
　　雖然單獨(dú)的設(shè)置或查詢操作所節(jié)省的時間可能相當(dāng)有限，但對于復(fù)雜的重復(fù)測試，累積的時間節(jié)省就可能對總系統(tǒng)吞吐率有相當(dāng)大的影響。

提示3使用電源和電子負(fù)載的內(nèi)置測量能力
　　利用許多電源和電子負(fù)載的內(nèi)置測量功能，您就能減少自動測試的時間和復(fù)雜程度。對于電源，您可用這些能力測量電源的輸出電壓和電流。對于負(fù)載，您可測量負(fù)載的輸入電壓和電流。
　　一個好例子是測試具有四路輸出的直流—直流轉(zhuǎn)換器，您需要測量至轉(zhuǎn)換器的輸入電壓及所有四路輸出，以全面測試該裝置。如果您用一臺數(shù)字多用表測量電壓，就需要用多路轉(zhuǎn)換器依次執(zhí)行各測量（圖1）。除了測試裝置的復(fù)雜性外，您的測試程序也需要等待多路轉(zhuǎn)換器對每一測量的轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定。
　　您也能用直流電源和電子負(fù)載測試轉(zhuǎn)換器（圖2）。它們已經(jīng)接到DUT，不會再有開關(guān)延遲，因此設(shè)置和測試都將快得多。應(yīng)注意這里遠(yuǎn)地感應(yīng)的使用。雖然這種方法對此沒有要求，但它能提供在DUT端，而不是負(fù)載或直流電源處的測量和調(diào)整，因此是一個很好的主意。
　　由于不需要開關(guān)，因此您還能得到更快測試，更高可靠性和更簡單配置的好處，此外還有因不需要數(shù)字多用表和多路轉(zhuǎn)換器所節(jié)省的時間和機(jī)架空間。如果您要測量電流，也能采用同樣方法，并且還能省掉電流分路器。

提示4用單機(jī)電源產(chǎn)品縮短ATE 系統(tǒng)的集成、編程和維護(hù)時間
　　今天的許多系統(tǒng)電源、交流源和電子負(fù)載都在一個機(jī)箱中配備了內(nèi)置的電壓和電流編程能力、狀態(tài)讀回和服務(wù)請求中斷（圖1）。您不必從單獨(dú)部件裝配用于ATE系統(tǒng)的電源子系統(tǒng)，并擔(dān)憂其性能。單機(jī)電源規(guī)范告訴您可預(yù)期的精確指標(biāo)。
優(yōu)點(diǎn)
單機(jī)解決方案提供眾多的功能特性，并降低了復(fù)雜性和提高了置信度：
　　·完全保證的性能。覆蓋整個儀器的全套技術(shù)指標(biāo)，從GPIB輸入至輸出。
　　·降低系統(tǒng)成本。單機(jī)中有所需的一切，沒有要另行購買，再塞入擁擠箱體的長長附件清單。這也同時去掉了儀器間的外部線纜和互連，從而極大提高了可靠性和簡化了集成。
　　·易于使用。前面板控制加快了系統(tǒng)開發(fā)。輸出可以用V、A編程，也可使用自行規(guī)定的類似編程命令。它擴(kuò)展的系統(tǒng)特性，如狀態(tài)讀回和電校準(zhǔn)也可加速開發(fā)和減少維護(hù)。
　　·應(yīng)用保護(hù)。在危險條件產(chǎn)生時，過流和過壓保護(hù)能斷開輸出并發(fā)送中斷請求。此外，許多較新儀器上配有外部控制端口，可通過響應(yīng)外部事件容易地斷開應(yīng)急系統(tǒng)。
先進(jìn)特性
一些先進(jìn)的電源產(chǎn)品還包括內(nèi)置的測量功能：
　　輔助數(shù)字電壓表功能。今天的一些電源還融入測量能力，可進(jìn)一步降低或消除對其它設(shè)備的需要。
　　電源分析儀測量功能。您能用內(nèi)置的電源分析儀監(jiān)視交流源所產(chǎn)生電源騷擾對被測裝置的影響。某些交流源甚至有第二個電源分析儀輸入，您可把它接到電源保護(hù)設(shè)備的輸出。

提示6數(shù)字信號處理提升儀器的性能和價值
　　低價的浮點(diǎn)數(shù)字信號處理（DSP）有廣泛的適應(yīng)性，能顯著提升許多交流和直流電源的性能、功能和價值。這些增強(qiáng)的能力又繼而提高測試吞吐率和縮短開發(fā)時間。
克服模擬技術(shù)的限制
　　DSP在克服傳統(tǒng)模擬設(shè)計的限制方面邁出了一大步，使總體性能只受儀器所使用部件的限制。即使是最好的設(shè)計，也會受半導(dǎo)體工藝限制、噪聲、溫漂、有用信號被有害信號污染，以及其它因素的影響。排除這些有害影響非常困難，在許多情況下甚至是不可能的。
　　現(xiàn)代儀器設(shè)計通過在處理鏈盡可能早的地方數(shù)字化信號，以克服這些障礙，在此之后的所有處理均在數(shù)字域進(jìn)行，這樣就能較容易地控制誤差源。
創(chuàng)造新的測試和測量可能性
　　由于在數(shù)字域中能得到對基本參數(shù)的改進(jìn)測量精度，進(jìn)一步的處理為更多利用這些數(shù)據(jù)開啟了無限的可能。例如基于DSP 的電源通常不僅能數(shù)字化輸出電壓和電流，而且能用與數(shù)字示波器相同的方式采集時域波形。測量范圍從瞬時功率到FFT和自定義濾波，都可通過算法，而不是如模擬設(shè)計那樣用實(shí)際電路實(shí)現(xiàn)。
　　智能儀器也能通過從宿主計算機(jī)處接管處理任務(wù)而加速自動測試。
用更好的信息實(shí)現(xiàn)更好的設(shè)計
　　有關(guān)測試裝置的功耗信息能幫助選擇熔絲，作出負(fù)載預(yù)測和其它重要的設(shè)計決定。頻譜信息能使您深入了解交流電源線的諧波輻射行為，確定輻射等指標(biāo)是否符合管制標(biāo)準(zhǔn)所需要進(jìn)行的測試。對于低重復(fù)率脈沖負(fù)載裝置，如蜂窩電話的功耗概況可提供有價值的電池壽命信息。通過把原始數(shù)據(jù)加工成有用信息，DSP 將縮短設(shè)計和生產(chǎn)測試的周期。

提示6使用更精確的電源
　　當(dāng)考慮精密性和分辨率時，改進(jìn)電源精度（包括輸出電平編程精度和讀回精度）的好處是顯然的。但電源精度的改進(jìn)還會帶來明顯的速度改進(jìn)。
　　如果您的電源不夠精確或穩(wěn)定，就可能需要用數(shù)字多用表連續(xù)驗(yàn)證其輸出水平，也可能要用程序循環(huán)保持電壓處于，或接近于某一預(yù)期值。溫漂，負(fù)荷的突然變化和不足的分辨率僅僅是可能引起麻煩的一些因素。采用更精確的電源，您就能避免所提及的復(fù)雜性，花費(fèi)和延誤。
　　如果您必須用不太精確的電源，以及分路器、多路轉(zhuǎn)換器、數(shù)字多用表構(gòu)成系統(tǒng)，情況就更富挑戰(zhàn)性。此時應(yīng)考慮采用提示4 中的單機(jī)電源系統(tǒng)，因?yàn)樗�有統(tǒng)一和全面的性能指標(biāo)。系統(tǒng)中較少的分立部件可提高可靠性，減少誤差和不穩(wěn)定性的出現(xiàn)機(jī)會。

提示7用二進(jìn)制模式傳送大量數(shù)據(jù)
　　在傳送大量數(shù)據(jù)，例如從儀器或向儀器傳送測量波形時，應(yīng)了解儀器是否支持二進(jìn)制傳輸。如果它有波形捕獲能力，它就可能除ASCII 外還能提供二進(jìn)制模式。如果您只傳輸數(shù)據(jù)，就不需要ASCII 的字符能力。二進(jìn)制傳輸只需較少的字節(jié)，可把傳輸時間減到一半或一半以上。
　　二進(jìn)制模式的缺點(diǎn)是需要附加一些數(shù)據(jù)管理（如字節(jié)次序），以保證成功的傳輸（也保證了儀器在您預(yù)期為ASCII時卻不經(jīng)意地設(shè)置為二進(jìn)制模式）。
　　對于二進(jìn)制傳輸?shù)暮孟�息是VISA I/O庫能為您管理許多服務(wù)。下面的例子是使用二進(jìn)制模式的交流或直流源。程序用C語言編寫，但其概念也適合任何語言（從Visual Basic，Agilent VEE，LabView 和其它程序環(huán)境調(diào)用VISA庫）。

提示8利用先進(jìn)狀態(tài)報告特性的好處
　　我們給予了今天系統(tǒng)電源和負(fù)載眾多能力，更需要知道儀器內(nèi)發(fā)生了些什么，以及為響應(yīng)變化的輸入信號和其它因素，應(yīng)采取哪些動作。
　　例如，普通的監(jiān)視任務(wù)是盯著電源何時進(jìn)入恒流（CC）模式，此時電源將按負(fù)載條件變化調(diào)整其電壓，以保持規(guī)定的電流水平。這可能發(fā)生在邏輯器件故障時，將造成來自被測裝置的極高電流。不能響應(yīng)這種情況有可能損壞負(fù)載，甚至造成不安全的狀況。
　　您可通過GPIB保持讀取電源狀態(tài)，了解CC 比特是否改變。但這對計算機(jī)是既慢又費(fèi)時。
　　較快的方法是設(shè)置電源，當(dāng)進(jìn)入CC 模式時串行查詢寄存器中的比特被置位。執(zhí)行串行查詢是快得多的GPIB操作，這一過程所花的時間會少于每次檢查。此外，如果您的程序環(huán)境支持通過GPIB的服務(wù)請求（SRQ），當(dāng)它進(jìn)入CC模式時，您可去除全部查詢過程，把源設(shè)置為產(chǎn)生SRQ。
　　不同儀器有不同的狀態(tài)寄存器設(shè)置，現(xiàn)已能提供強(qiáng)大的監(jiān)視和響應(yīng)能力。例如，許多 Agilent電源的寄存器可示出工作模式和標(biāo)準(zhǔn)事件（正常工作條件，如CV和CC）及有疑問事件的狀態(tài)。這里的有疑問事件包括過壓、過流和過熱條件，以及跳入未規(guī)定的狀態(tài)（電源既非恒流，也非恒壓模式）。所有這些條件都置位狀態(tài)寄存器中的比特，并可用于產(chǎn)生 SRQ。
　　
提示9使用列表模式和背板觸發(fā)
　　您能用帶有稱為列表模式特性的電源保存儀器的所有設(shè)置狀態(tài)，并可使用一條命令調(diào)用，而不需要發(fā)送一長串的每一配置步驟。測試步驟越復(fù)雜，列表模式就能節(jié)省越多的時間。微處理器和其它應(yīng)用程序也可用列表模式同時管理多種電壓電平。
　　在模塊化電源系統(tǒng)中，可聯(lián)用背板觸發(fā)和列表模式，以得到更多的能力和更高的靈活性。例如，您可通過預(yù)配置各種模塊，輸出特定的電壓電平，然后用一條觸發(fā)命令讓它們在不同時間開啟。圖1 示出這樣一種裝置的框圖，圖2 示出得到的輸出曲線。
　　列表模式和觸發(fā)還能提供另一種形式的幫助，即減少測試系統(tǒng)中計算機(jī)的控制雜務(wù)，用一條命令發(fā)布編程序列，然后使用通過背板的模塊至模塊觸發(fā)在后一模塊上開始列表模式設(shè)置。

提示10用帶下編程的電源實(shí)現(xiàn)更快的電平變化
　　使用帶有下編程特性的電源能顯著縮短測試時間，特別是當(dāng)您需要有多個電壓電平設(shè)置的情況。如果沒有下編程器，當(dāng)您減小輸出電壓電平時，電源輸出濾波器中電容器（或任何負(fù)載容量）的放電需要幾秒，甚至幾分鐘的時間（負(fù)載越大，時間越長）。
　　在許多情況下，下編程使用有源電路，在幾毫秒內(nèi)把輸出強(qiáng)制降到新的電平。當(dāng)您設(shè)置的電壓電平（無論是手動還是編程）低于當(dāng)前輸出電平時，電路會自動突跳。許多電源中的下編程電平是固定的，但也有一些電源提供可編程的下編程電平。
　　對有嚴(yán)格時間要求的測試，要特別注意下編程的延遲。由于上編程通常比下編程快得多，因此對于包括多項(xiàng)測試的測試序列，應(yīng)讓下一項(xiàng)測試的電壓電平等于或高于前一項(xiàng)測試。
　　還應(yīng)注意下編程也可能是把電池放電的便利方法。如果您已把電池充電，然后降低輸出電壓（或在某些電源中用“OUTPUT OFF”命令切斷輸出），下編程就被激活，并強(qiáng)制電源成為電池負(fù)載，而吸收電池的電流。這是一項(xiàng)很好的特性，但應(yīng)注意其吸收能力是足夠的，可能您不能用它充分放電。為保持電池電荷，要在降低電源的輸出電平前先斷開電池連接。
　　警告：當(dāng)給電池充電或放電時，不要讓電源斷電。否則電源的過壓保護(hù)電路有可能把電池短路，進(jìn)而損壞電源和造成電池過熱。